Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В электрической цепи (см. рисунок) все элементы идеальные, их параметры указаны, ключи разомкнуты, конденсаторы не
заряжены. Сначала замыкают ключ . После установления режима в цепи замыкают ключ . Затем замыкают ключ и
размыкают его, когда напряжение на конденсаторе C становится в 4 раза больше напряжения на конденсаторе
2C.
1) Найти отношение зарядов на конденсаторе 2C после размыкания и перед замыканием .
2) Найти количество теплоты, которое выделится в цепи при замкнутом ключе .
(«Физтех», 2016, 11)
1) При замкнутых ключах и конденсаторы соединены последовательно, тогда общая ёмкость цепи равна:
при этом напряжение на блоке конденсаторов равно . тогда заряд блока конденсаторов
При этом, так как конденсаторы подключены последовательно, то заряд на конденсаторах равен общему заряду.
Пусть после размыкания напряжение на равно , тогда по условию напряжение на конденсаторе равно . По закону Ома для полной цепи выполнено равенство
Заряд на равен
Значит, искомое отношение
2) Энергия конденсатора равна:
где – ёмкость конденсатора, – напряжение на нем.
Найдем изменение энергии конденсаторов при замыкании ключа. Первоначальная энергия (сразу после замыкания)
равна
При размыкании ключа энергии конденсаторов равны:
Общая энергия перед размыканием ключа
Тогда изменение энергии
Работа источника в данном случае равна:
где – заряд, протекший через источник.
Заряд, протекший через источник, равен
тогда работа источника
Из закона сохранения энергии можно найти искомую величину
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное обучение
в Школково
Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!